Au cours de cette dernière décennie, l’essor des approches d’ADN environnemental (ADNe), qui se basent sur l’analyse ADN d’échantillons environnementaux, a considérablement bouleversé notre capacité à caractériser la biodiversité des milieux. Cependant ces approches innovantes nécessitent un travail indispensable de recherche et développement avant leurs mises en application. Ainsi, ce projet avait pour premier objectif d’être une preuve de concept de l’utilisation de l’ADNe pour la détection et le suivi des mammifères marins autour de la Réunion. Pour cela, nous avons réalisé 13 prélèvements d’eau au large de la Réunion sur 10 sites géographiques et testé deux types d’approches d’ADNe : i) de metabarcoding (qui amplifie et séquence l’ADN) et ii) de qPCR (quantitative Polymerase Chain Reaction, qui amplifie mais ne séquence pas l’ADN). La première approche a nécessité le développement de nouvelles amorces PCR universelles de mammifères et vertébrés pour couvrir toute la diversité potentielle de la Réunion et présentes dans les bases de données génomiques internationales (soit toutes les espèces connues, à l’exception de Mesoplodon mirus et Kogia sima). La seconde approche, centrée autour de deux espèces fréquemment observées (Tursiops aduncus et Stenella longirostris), a nécessité le développement d’amorces qPCR espèce-spécifiques. Les analyses de metabarcoding ont permis de détecter cinq espèces de mammifères marins : la baleine à bosse (Megaptera novaengliae), le dauphin tacheté pantropical (Stenella attenuata), le dauphin long bec (Stenella longirostris), le grand dauphin de l’indo-pacifique (Tursiops aduncus) et le grand dauphin commun (Tursiops truncatus). Les résultats de qPCR ont permis d’attester de la présence d’ADN de Stenella longirostris dans certains échantillons. Les données de détection par les deux approches couplées (metabarcoding et qPCR) sont en accord avec les données d’observations visuelles sur les dauphins (Tursiops et Stenella). Elles ont conduit à une augmentation de plus de 77% de la détection des espèces de dauphins. Les résultats ont permis de discuter des avantages et des limites des différentes approches mais également de définir des points d’amélioration du protocole. Par exemple, on suspecte un potentiel différentiel de détection en fonction des taxons, et notamment un potentiel de détection plus faible pour les baleines (amorces ayant moins d’affinité, ADN plus rare, etc.). Par ailleurs, l’analyse des résultats des séquençages ADN hauts débits, ainsi que l’utilisation et la comparaison de plusieurs volumes et kits de filtration de l’eau, a permis d’ouvrir des pistes de réflexion en vue de l’amélioration des protocoles, en termes de fiabilité, de puissance de détection et de coût. Nous préconisons d’affiner ces résultats en augmentant le nombre d’échantillons autour de l’île tout en renforçant le pouvoir de détection des techniques par l’ajout de nouveaux couples d’amorces PCR (à celles développées dans cette étude).

PROJET EFIMA : Étude de la Faisabilité de l’Inventaire des Mammifères marins autour de la Réunion à l’aide d’un outil génétique – l’ADN environnemental (ADNe).

Natacha Nikolic , Violaine Dulau-Drouot (1) , Emmanuel Corse , Estelle Crochelet , Nathalie Verlindeen , Vauvy Geoffrey , Cuong Q. Tang

1 Globice Réunion

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

Natacha Nikolic, Violaine Dulau-Drouot, Emmanuel Corse, Estelle Crochelet, Nathalie Verlindeen, et al.. PROJET EFIMA : Étude de la Faisabilité de l’Inventaire des Mammifères marins autour de la Réunion à l’aide d’un outil génétique – l’ADN environnemental (ADNe).. [Rapport de recherche] ARBRE. 2019. ⟨hal-03130897⟩